A utilização da funcionalidade WEGsync® para diagnosticar problemas em ativos

A principal lacuna nos programas de manutenção preditiva reside na capacidade de diagnosticar problemas mecânicos e elétricos em ativos, especialmente quando evidenciados nas assinaturas de vibração que ultrapassam os níveis de alarme estabelecidos.

Muitas plantas industriais especialmente as indústrias de processo atualmente possuem coletores de dados PMP (Programa de Manutenção Preditiva) e respectivo software de análise de dados, acumulando extensos bancos de dados com medições de vibração em vários pontos.

No entanto, uma porcentagem significativamente baixa dessas plantas consegue definir adequadamente os níveis de alarme geral e espectral, sendo que uma quantidade ainda menor está capacitada a lidar com um volume de dados e variáveis tão grande para realizar a identificar problemas e realizar um correto diagnostico a partir dos dados espectrais coletados.

O papel do WEGsync® na manutenção

A nova funcionalidade do software WEG Motion Fleet Management representa avanço significativo no mercado das soluções de monitoramento online de temperatura e vibração de máquinas rotativas, destacando-se como uma ferramenta altamente benéfica para realizar diagnósticos de falhas estruturais.

Ao utilizar dados de amplitude e fase entre dois pontos, juntamente com a análise ODS (Operating Deflection Shape), a ferramenta WEGsync® – exclusiva da WEG através do software WEG Motion Fleet Management – oferece uma abordagem abrangente para identificar e compreender problemas em ativos industriais.

Em comparação com outras soluções de monitoramento on-line e sem fio disponíveis no mercado, o WEGsync® demonstra um excelente custo-benefício já que adiciona ao monitoramento tradicional uma representação visual das deformações estruturais nos ativos equipados com sensores WEGscan.

Uma característica exclusiva desta ferramenta é a capacidade de fornecer informações detalhadas sobre amplitude e fase entre os pontos monitorados.

A fase, que se refere ao momento em que um evento ocorre em relação a outro, desempenha um papel crucial na análise de vibrações.

A compreensão da fase na velocidade de rotação é essencial para diagnosticar problemas como desbalanceamento, desalinhamento e eixo empenado. Além disso, a fase possibilita a detecção de ressonâncias e problemas em fundações, ampliando a capacidade de diagnóstico.

Para os analistas, entender como a máquina está vibrando e identificar a fonte do problema é fundamental. A amplitude revela a intensidade das vibrações, enquanto a fase permite completar a imagem, mostrando a natureza das vibrações da máquina.

A importância da fase como uma ferramenta poderosa é evidente na capacidade de diferenciar entre várias fontes problemáticas, especialmente em casos onde ocorrem vibrações em frequências específicas, como 1X e 2X RPM. Utilizando a fase, os analistas podem compreender a dinâmica das vibrações, facilitando a identificação precisa do problema presente na máquina.

• Leia também: Conheça a funcionalidade de alarmes de banda no WEG Motion Fleet Management

A seguir, alguns exemplos das informações que os clientes do software WEG Motion Fleet Management têm disponível através da tecnologia WEGsync® e ainda como pode utilizar estas informações para realizar de forma mais assertiva diagnósticos de falhas potenciais que estejam relacionadas a deformações estruturais.

Desbalanceamento de massa

Um desbalanceamento ocorre quando a linha central de massa não coincide com a linha central do eixo. Existe algum grau de desbalanceamento em todos os rotores, seja um ventilador de torre de resfriamento ou uma roda de moagem de precisão. A chave é saber quanto desequilíbrio é aceitável para o tipo específico de máquina em sua velocidade de operação.

Rotores desequilibrados apresentam as seguintes características:

• O desbalanceamento é indicado por alta vibração a 1X RPM da parte desequilibrada, geralmente dominando o espectro;
• A amplitude no 1X RPM é maior ou igual a 80% da amplitude geral quando o problema é desbalanceamento;
• A amplitude de vibração varia com o quadrado da RPM, especialmente abaixo da velocidade crítica do primeiro rotor;
• O desbalanceamento de massa gera uma força rotativa uniforme, resultando em uma órbita elíptica nas direções horizontal e vertical;
• Uma diferença de fase de aproximadamente 90° entre direções horizontal e vertical indica desbalanceamento dominante;
• A diferença de fase horizontal entre rolamentos de popa e bordo deve ser próxima à diferença de fase vertical com desbalanceamento significativo;
• A vibração radial é muito maior do que na direção axial com desbalanceamento dominante;
• Rotores desequilibrados exibem fase constante e repetível nas direções radiais;
• Os efeitos do desbalanceamento podem ser amplificados pela ressonância;
• O desequilíbrio pode contribuir significativamente para a vibração de alta frequência.

Essas características destacam a importância de identificar e corrigir o desequilíbrio para otimizar o desempenho e reduzir a vibração.

Os 3 tipos principais desbalanceamento nos quais incluímos os desbalanceamentos de força, acoplamento e dinâmico.

Desbalanceamento de Força

O desbalanceamento de força, também conhecido como “desbalanceamento estático“, ocorre quando a linha central de massa se desloca paralelamente à linha central do eixo. Para corrigir esse desbalanceamento, pode-se adicionar um rotor de ventilador nas bordas da faca, permitindo que ele “role para o fundo” quando liberado.

Existem dois tipos de desbalanceamento de força, como ilustrado nas Figuras 4 e 5. O primeiro envolve uma mancha pesada perto do centro de gravidade do rotor, corrigida por um peso oposto a 180°. O segundo mostra pontos pesados agindo nos planos de popa e de bordo, corrigido com pesos no centro de gravidade ou em cada plano.

Características comuns do desbalanceamento de força incluem forças semelhantes no motor de popa e no rotor, fases horizontais e verticais correspondentes, e uma única correção de plano.

Desbalanceamento do Acoplamento

O desbalanceamento do casal ocorre quando pontos pesados iguais estão em extremidades opostas do rotor, criando um casal. Isso pode causar oscilação no rotor. Características incluem alta vibração em 1X RPM, diferença de fase de 180° entre rolamentos de popa e bordo, e possível geração de vibração axial.

Desbalanceamento Dinâmico

O desbalanceamento dinâmico combina força e desequilíbrio do casal, requerendo correção em pelo menos dois planos perpendiculares ao eixo central. Gera alta vibração a 1X RPM, com a diferença de fase horizontal entre rolamentos de popa e bordo podendo variar de 0° a 180°. A diferença de fase vertical deve aproximar-se da diferença horizontal.

Desequilíbrio do Rotor Overhung

Rotores overhung, localizados popa dos rolamentos 1 e 2, podem gerar forças axiais significativas a 1X RPM. Podem apresentar desbalanceamento de acoplamento e da força, requerendo correções em ambos. A fase axial no rolamento 1 será aproximadamente igual à do rolamento 2. Excesso de desbalanceamento de força pode ser corrigido primeiro, deixando o restante como desequilíbrio do casal.

• Leia também: Conheça os demais produtos da WEG Digital Solution, como software de gerenciamento de energia e visão computacional

Esses são alguns exemplos de como podemos utilizar as poderosas informações que a ferramenta WEGsync® fornece para confirmar falhas estruturais, como em nossos exemplos, nos casos de desbalanceamentos. Conheça o WEG Motion Fleet Management e como ele pode auxiliar a sua equipe, sendo um verdadeiro aliado dos times de manutenção, agendando uma demonstração gratuita, sem compromisso, clicando no botão abaixo.

Prolongue a vida útil de dos seus equipamentos, elimine as corretivas emergenciais do chão de fábrica e maximize seus resultados.

      FALE COM UM ESPECIALISTA      

 

Texto desenvolvido por Cleverson Passos, product owner da solução WEG Motion Fleet Management, graduado em Engenharia de Confiabilidade, Engenharia de Manutenção 4.0 e mestrado na área de Engenharia de Aplicações, pela Universidade Federal do Paraná.